Nylon, włókno syntetyczne, z którego stworzono spadochrony w czasie II wojny światowej

Wyobraźmy sobie na chwilę czasy, gdy nauka była niemal pustynią, a laboratoria bardziej przypominały pracownie magików niż centra badawcze. Jesteśmy w latach 30. XX wieku w Stanach Zjednoczonych. Tamtejsza firma chemiczna (DuPont) postanowiła podjąć duże ryzyko: stworzyć syntetyczne włókno, które zastąpiłoby jedwab – tę luksusową orientalną nić, która ubiera kobiety i zdobi domy, ale której import jest zagrożony z powodu napięć politycznych z Japonią.

W ten powieściowy sposób rozpoczyna się historia nylonu, pierwszego syntetycznego polimeru, który na zawsze zmienił modę, przemysł i w pewnym sensie nasze codzienne życie.

W 1928 roku DuPont zatrudnił błyskotliwego i nieco kłopotliwego młodego chemika Wallace'a Hume'a Carothersa, aby pokierował laboratorium chemii organicznej firmy. Jego pierwotną misją nie było wynalezienie kolejnego wielkiego włókna tekstylnego, lecz zbadanie tajemniczego świata „olbrzymich cząsteczek” – polimerów – które dopiero zaczynały być poznawane.

Prawda jest taka, że na papierze pomysł był dość prosty: stworzyć cząsteczkę tak dużą i złożoną, że pobiłaby wszelkie ówczesne rekordy. Praktyczny cel? Żaden konkretny. To była czysta nauka, zakład, że z tego nieznanego terytorium wyłoni się „coś pożytecznego”.

Laboratorium Carothersa było prawdziwą kopalnią pomysłów, probówek i egzotycznych odczynników. Tam zespół młodych naukowców, w tym Julian Hill i Gerard Berchet, eksperymentował z różnymi reakcjami, mieszając kwasy, alkohole i aminy w poszukiwaniu nowych struktur molekularnych.

W 1930 roku, po miesiącach testów, Hillowi udało się stworzyć „superpoliester” o masie cząsteczkowej ponad 12 000. Był to interesujący materiał, ale zbyt kruchy i rozpuszczalny w wodzie, aby można go było zastosować w praktyce. Jednak odkrycie to rozpaliło iskrę: skoro dotarliśmy tak daleko, możemy iść dalej.

Jednocześnie kierownictwo DuPont, zaniepokojone niestabilnością geopolityczną, wydało jasny rozkaz: „Chcemy włókna, które zastąpi jedwab!”. Jedwab był niezbędny nie tylko w modzie, ale także w zastosowaniach wojskowych, takich jak spadochrony. Wyzwanie było ogromne: dorównać wytrzymałości, elastyczności i połyskowi naturalnego jedwabiu, ale wyprodukować go w laboratorium.

Carothers i jego zespół skupili się następnie na poliamidach, rodzinie polimerów, które teoretycznie mogłyby tworzyć długie, mocne włókna. Po setkach eksperymentów, 28 lutego 1935 roku Gerard Berchet po raz pierwszy wyprodukował niewielką ilość polimeru powstałego w wyniku reakcji heksametylenodiaminy i kwasu adypinowego: poliamid 6-6, przyszły nylon.

Odkrycie było przypadkowe. Zespół testował różne kombinacje monomerów, gdy po wyjęciu szklanego pręta ze stopionej mieszaniny zaobserwowali, że powstaje długi, mocny i elastyczny filament. „Wygląda jak jedwab!” – wykrzyknął jeden z badaczy. Nikt nie mógł w to uwierzyć: stworzyli syntetyczne włókno, które po schłodzeniu zachowywało swój kształt i wytrzymałość.

Materiał był tak wytrzymały, że według legendy naukowcy bawili się testując jego wytrzymałość, rozciągając włókna do granic możliwości. Tak narodził się nylon, choć wciąż nie miał nazwy ani zastosowania komercyjnego.

Pomimo entuzjazmu panującego w laboratorium, droga do produkcji przemysłowej nie była łatwa. Nylon miał wysoką temperaturę topnienia i był trudny w obróbce, ale perspektywa otrzymania włókna syntetycznego była zbyt kusząca, by ją przegapić. Firma DuPont zainwestowała miliony w udoskonalenie procesu i w 1938 roku oficjalnie opatentowała nylon.

Pierwszy poważny test miał miejsce w 1939 roku, podczas nowojorskich Targów Światowych, gdzie zaprezentowano pierwsze nylonowe pończochy. Sukces był natychmiastowy i oszałamiający: kobiety ustawiały się w nieskończoność w kolejce, aby je zdobyć, a wkrótce nylon stał się synonimem nowoczesności i postępu.

Nylon zrewolucjonizował nie tylko przemysł tekstylny. Jego wytrzymałość i wszechstronność pozwoliły na wykorzystanie go w szczoteczkach do zębów, linach, spadochronach, częściach samochodowych, a nawet w medycynie. Podczas II wojny światowej był niezbędny do produkcji spadochronów, lin i innych materiałów wojskowych, zastępując deficytowy japoński jedwab.

Ale prawdziwe dziedzictwo nylonu wykraczało poza jego zastosowania. Jego wynalezienie zapoczątkowało erę polimerów syntetycznych, torując drogę takim materiałom jak poliester, akryl i spandex. Chemia polimerów, do tej pory praktycznie nieznana, stała się jedną z najbardziej dynamicznych i produktywnych dyscyplin XX wieku.

Za tym przełomowym odkryciem i szansą na sukces stał Wallace Carothers, błyskotliwy człowiek dręczony depresją. Pomimo swoich osiągnięć, Carothers nigdy nie doczekał się komercyjnego sukcesu nylonu. W 1937 roku, po śmierci siostry, pogrążony w głębokim smutku, popełnił samobójstwo w hotelu, pozostawiając po sobie naukowe dziedzictwo, które zmieniło świat.

Na zakończenie pozostaje nam cytat Carothersa, który doskonale podsumowuje jego filozofię życiową: „Nauka jest sztuką tego, co możliwe, a czasami to, co możliwe, bywa o wiele bardziej zaskakujące, niż sobie wyobrażamy”.